第61屆--民國110年

從YouTube上《【Fun科學】反重力懸浮術》引發研究動機，加上所學的知識，利用冰棒棍、縫衣細線、熱熔膠為材料，探討正多邊形「互」字型反重力懸浮裝置平衡的規律。 從實驗得知： (一)裝置要達到平衡，外側平衡線的點與中心軸線延長的點連線必須形成一個面，最小的面是三角形；而與上架中心軸同側的2條外側平衡線，形成的三角形，裝置不會平衡。 (二)裝置平衡時，中心軸線延長點一定在正多邊形上架/下架的重心點。 (三)裝置的中心軸L夾角110°的兩邊長度不會影響裝置平衡。 (四)正多邊形「互」字型反重力懸浮裝置平衡時，2條外側平衡線與中心軸線延長的點形成一個「有規律」等腰三角形的面，公式為360°÷正多邊形邊長數=等腰三角形的頂角=正多邊形重心角。

小時候因為藥苦，想用飲料蓋過，又聽說「藥苦可以配果汁」，但真的可以這麼做嗎？本研究以常見的制酸劑做為實驗反應物，透過與飲品溶解、與模擬胃酸反應後的沉澱量以探討飲品與制酸劑的相互作用關係；此外再以RO水、酸性、鹼性不同性質的飲品，分析制酸劑在不同飲品下對模擬胃酸pH值的變化。 研究發現：傳統飲料冬瓜茶在本實驗中對於中和胃酸有顯著、正向的效果。在與氧化鎂制酸劑搭配下，這個陪伴我們共同成長的台灣特有飲品具有相當好的中和能力！因此，根據我們的結果，多飲用冬瓜茶，不僅能使胃中的pH值提高，也能提醒國人重視這個古老的傳統食品！另外台灣人泡茶文化風行，若是服用固胃好制酸劑則搭配鹼性離子水或綠茶的中和效果也相當不錯。

我們居住的社區是臺灣重要的牡蠣養殖產地，牡蠣想要維持新鮮美味，需要良好的保鮮技術。這次實驗的目的是探討有哪些天然無毒的抑菌物質可以延長牡蠣的保存時間。在查詢資料的過程中，我們發現臺灣料理中常用的辛香料或調味品，例如蔥、薑、蒜、米酒或牡蠣殼粉等都是天然無毒的抑菌物質。透過實際實驗，發現煅燒牡蠣粉的抑菌效果最佳，大蒜次之，接著是鹽與米酒。依照取得方便性、成本、口味、食用性等不同考量，我們建議家庭可以使用容易取得的蒜、鹽或米酒作為抑菌保鮮材料；產地的蚵農要宅配到外縣市則可將煅燒牡蠣殼粉溶液取代傳統的自來水保鮮，牡蠣殼粉產地自用可減少碳排量，同時也可解決牡蠣殼回收的環保問題。

蚊蟲的幼蟲期與蛹期均生活於水中，需浮至水面藉由呼吸管呼吸，因此如何維持呼吸孔的順暢換氣成為幼蟲和蚊蛹的生存關鍵。本研究藉由添加界面活性劑至水體，改變水體表面張力，使蚊蛹和四齡幼蟲呼吸構造因無法正常發揮效果而達到減蚊或滅蚊目的。 本篇論文分成三個部分研究：在無氧氣供應下，發現蚊蛹存活的時間較四齡幼蟲短。接著，比較不同表面張力下，蚊蛹和四齡幼蟲的存活率與羽化率的大小。結果發現能夠讓蚊蛹和四齡幼蟲存活的水體，表面張力須大於34 (N/m)。最後，模擬蚊蛹和四齡幼蟲的呼吸管，設計口徑大小不同的模型，探討水體表面張力與進水程度相關性。由模擬結果得知，口徑越大以及表面張力數值越小時，模型越容易進水。

為了使菇類子實體培養微型化、觀察逆境下的出菇表現，我們將四種菇類太空包切割成不同大小，發現體積會影響產量，且撞碎的太空包修復後仍可發菇，於是我們將其分裝並進行「扭蛋菇」實驗。我們發現，將秀珍菇扭蛋菇通氣可使走菌加快、且體積越大走菌越久但產量高，最後選擇7.5 cm蛋殼填裝150克木屑作為對照。實驗發現，秀珍菇24℃發菇率高、無論是否照光菇蕾數上>下側，溫差、冰凍半顆、綑綁、電擊會刺激發菇，但產量不變；黑暗發菇率不變，火燒整顆、泡水、烘烤使發菇率與產量下降；此外，藍寶石菇和白雪菇最耐低溫，18-20℃最適合發菇，珊瑚菇耐熱28-30℃一週內發菇率最高，但易捲縮，建議24℃培養，長得慢但品質好，最後我們提出四種扭蛋菇栽培建議。

本研究自製排水模型與設計連通管的水位觀察法，來探討水槽排水速度的影響因素，結果發現排水速度的影響主因有三： 1.水漩渦：當水槽內的水排出時，水流穩定沒有旋轉、或者破壞水流旋轉使其不產生漩渦，會加速排水的速度 。 2.空氣：當水漩渦產生時會造成水槽上方的空氣往下流動，如果阻擋空氣的流動就可降低水漩渦的產生，提升排水的速度。 3.排水孔洞：排水孔洞越大，排水效果越好，但同時也更容易因為水的初始旋轉而產生水漩渦，降低排水的速度。 最後，利用水流阻擋板與空氣阻擋板來破壞水流旋轉，使其無法產生水漩渦，造成水管充滿水而產生虹吸現象，進而加速排水的速度。

本實驗研究-小麥、花生殼、龍眼殼、咖啡渣、葵瓜子殼是否有隔熱和隔音的效果。 以白膠和糯米為黏著劑製成各種殼板，測量其在不同厚度時，在室外陽光和室內燈光下的隔熱效果，以及不同波型和頻率下的隔音效果。實驗顯示： 一、五種殼板都有隔熱降溫的效果，效果最好可達到15℃(白膠底)和13.2℃(糯米底) ，平均花生殼版的隔熱效果最好。 二、氣溫越高，殼板的隔熱效果越好。 三、殼板的密度對隔熱效果影響不大，但對隔音有一些影響。 四、隔板增厚之後，隔熱不一定變好，但咖啡渣、小麥隔熱效果可增加4℃之多。 五、殼板都有隔音效果，0.5公分隔音效果最好的是咖啡渣，1公分效果最好的是龍眼殼。 六、殼板增厚後隔音效果都變好，只有咖啡變差。

去年地區科展已經成功找出顛倒蛋的製作方式，其缺點是煮蛋的環節需要一個人一直不停的翻轉蛋，從今年的結論可看出已改進了，其中： 結論一：顛倒蛋製作步驟中的「煮蛋」 的部分自動化（機器在Ｐ。１２） 結論二：找出快煮爐煮顛倒蛋的模式（煮蛋時間及溫度表在Ｐ。２４） 結論三：快煮爐煮顛倒蛋工具已著手申請專利 在顛倒蛋原理探討的部分，使用Photoshop將圖片二值化，得到蛋黃佔５１。２８％的數據（Ｐ。１５），和去年地區科展報告推論的５０％非常接近；更製作了流速檢測儀（Ｐ 。１６），發現蛋白和蛋黃流速的不同，猜想流速不同是製作出顛倒蛋的重要原因。

抗性澱粉是難消化的澱粉，熱量極低且有益健康。本實驗以樹薯與葛鬱金粉做成珍珠，利用冷藏及加椰子油來增加抗性澱粉含量。冷藏會使珍珠變硬，因此也探討影響珍珠彈性的因素，嘗試維持其彈性，其中發現煮水回溫的回復效果較好。我們觀察到冷藏能使兩種珍珠的抗性澱粉含量有效提升，但加油較無成效，同時珍珠冷藏回溫後彈性不變且維持較高含量的抗性澱粉。而葛鬱金珍珠不論經過何種處理，抗性澱粉含量都比樹薯的高，因此葛鬱金可作為更健康的珍珠原料。但經口感盲測後發現葛鬱金珍珠的口感較差，而由葛鬱金與樹薯粉各半製成的混合珍珠口感較受喜愛，未來可依此方式製作，並以適度冷藏回溫提升抗性澱粉含量，使珍珠健康又美味。

自從2019年底開始爆發新冠肺炎疫情(COVID-19)以來，搶口罩的事件以及各式口罩的品質與醫療防護力問題引發社會關注。而臺灣醫療口罩品質之所以能夠獲得世界各國肯定的最大功臣就是口罩中間的熔噴不織布(聚丙烯PP)和其中的「靜電駐極」技術，將口罩過濾效果從30%~50%(聚丙烯-物理過濾)提升至95%~99%(靜電吸附加持)。 此研究主要目的在於探討如何比較靜電量的大小差異(鋁箔驗電器、保麗龍球、衛生紙碎)，還有如何有效的產生靜電(摩擦起電、電蚊拍尖端放電、范氏起電器)，以及將靜電量儲存於口罩內的熔噴不織布中。利用空氣質量檢測儀及自製的檢測箱來對照比較有無靜電的口罩防護性差異，採取簡單的方式有效提升一般性口罩與過期醫療口罩的過濾效果，進行相關實用性的探究。